[发明专利]一种四自由度横向蒙皮拉伸机

说明书

本发明属于拉伸成形技术领域，具体提供了一种四自由度横向蒙皮拉伸机，包括左拉伸单元、右拉伸单元和固定机架，左拉伸单元和右拉伸单元结构相同，二者左右对称的连接于固定机架上；左拉伸单元包括后水平驱动分支、前水平驱动分支、前垂直驱动分支、后垂直驱动分支和夹钳，该蒙皮拉伸机具有四个自由度，可满足横向曲率较小的单曲率或者曲率变化平缓的蒙皮类零件拉伸成形，具有结构简单，设备价格低廉，经济实用的特点。

技术领域

本发明属于拉伸成形技术领域，具体涉及一种四自由度横向蒙皮拉伸机。

背景技术

拉伸机是蒙皮类零件拉伸成形的专用设备。拉伸机一般可分为横向蒙皮拉伸机和纵向蒙皮拉伸机，横向蒙皮拉伸机主要用于成形横向曲率较小的单曲率或曲率变化平缓的工件，典型的为法国ACB公司生产的FET-1200型横向蒙皮拉伸机，呈左右对称的结构，单侧有4个分支，其中2个位于水平方向上的分支为4个运动副的T(万向副)C(圆柱副)R(转动副)R结构，另2个位于竖直方向上的分支分别为3个运动副的TCT结构和RCR结构，驱动为8个液压动力的控制作动筒，输出为两个夹钳的运动。该拉伸机采用数控系统控制，具有良好的性能和成形精度，但设备价格昂贵，现阶段主要应用于飞机制造领域。随着科技的发展，大型三维曲面拉伸件越来越多的被应用于高速铁路、汽车、现代建筑等行业中，然而由于现有横向蒙皮拉伸机结构单一，加之设备价格昂贵，限制了横向蒙皮拉伸机在其他领域的应用。

发明内容

本发明提供的一种四自由度横向蒙皮拉伸机目的是克服现有技术中横向蒙皮拉伸机主要应用于飞机制造领域，结构单一，设备价格昂贵，限制了横向蒙皮拉伸机在其他领域的应用问题。

为此，本发明提供了一种四自由度横向蒙皮拉伸机，包括左拉伸单元、右拉伸单元和固定机架，左拉伸单元和右拉伸单元结构相同且左拉伸单元和右拉伸单元结构左右对称的连接于固定机架上；左拉伸单元包括后水平驱动分支、前水平驱动分支、前垂直驱动分支、后垂直驱动分支和夹钳，夹钳纵向设置，夹钳的左侧前部通过前水平驱动分支连接固定机架，夹钳的左侧后部通过后水平驱动分支连接固定机架，夹钳的下端前部通过前垂直驱动分支连接固定机架，夹钳的下端后部通过后垂直驱动分支连接固定机架。

所述后水平驱动分支包括第一球铰、第一移动副和第一转动副，第一移动副的一端通过第一球铰连接固定机架，另一端通过第一转动副连接夹钳。

所述前水平驱动分支包括第二球铰、第二移动副和第一万向铰，第二移动副的一端通过第二球铰连接固定机架，另一端通过第一万向铰连接夹钳。

所述第一万向铰包括第二转动副和第三转动副，第二移动副的另一端依次通过第二转动副和第三转动副连接夹钳。

所述第一转动副轴线与夹钳纵向轴线平行，第一转动副与第三转动副轴线共线，第二移动副、第二转动副和第三转动副轴线相互垂直，第一球铰和第二球铰中心连线与固定机架横向轴线平行。

所述前垂直驱动分支包括第三球铰、第三移动副和第四球铰，第三移动副一端通过第三球铰连接固定机架，另一端通过第四球铰连接夹钳。

所述后垂直驱动分支包括第四转动副、第五球铰和第四移动副，第四转动副一端通过第五球铰连接固定机架，另一端通过第四转动副连接夹钳。

所述第四转动副轴线与夹钳横向轴线平行，第三球铰和第五球铰中心连线与固定机架横向轴线平行。

所述夹钳包括柱塞缸、钳口体、柱塞、上钳口条和下钳口条，柱塞缸、柱塞、上钳口条和下钳口条的数量均为多个，钳口体的右侧自前向后开设有凹槽，多个柱塞缸自前向后依次等间距连接在凹槽上部，每个柱塞缸内安装1个柱塞，柱塞的下端连接上钳口条，凹槽下部连接下钳口条且上钳口条和下钳口条相对设置。

所述柱塞缸和钳口体为一体式结构。